KR101814960B1 - Mortar composition for repairing cross-section of concrete structure with fast hardening, durability and waterproof, and method of repairing cross-section of concrete structure using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 속경성, 내구성 및 방수성을 갖는 콘크리트 단면 복구용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 단면 복구 공법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 열화된 콘크리트 구조물의 손상 부분을 보수함에 있어 내구성과 접착 강도를 향상시켜 보수 효과를 장기간 유지하는 동시에 단시간에 보수 공사를 안정적으로 완료할 수 있어 경제성도 우수하고 콘크리트의 중성화 방지 효과도 우수하며, 특히 수밀성을 강화하여 산성비와 같은 외부 대기 환경에 의한 영향을 최소화할 수 있고, 바인더와 제어제를 최적 비율로 혼합함으로써 응결 속도를 제어하고 속경성을 발휘할 수 있는 콘크리트 구조물의 단면 복구 공법에 관한 것이다. The present invention relates to a mortar composition for recovering a concrete having a quick hardness, durability and waterproof property and a method for repairing a section using the mortar composition. More particularly, the present invention relates to a mortar composition for repairing a damaged section of a deteriorated concrete structure by improving durability and adhesive strength It is possible to maintain the effect for a long period of time and to complete the repair work in a short time, thus it is excellent in economical efficiency and also has an excellent effect of preventing the neutralization of concrete. Especially, water tightness can be strengthened, The present invention relates to a method of restoring a concrete structure capable of controlling a coagulation speed and exhibiting rapid properties by mixing a binder and a control agent at an optimum ratio.
철근 콘크리트 구조물은 건설 후 염해나 중성화, 알칼리 골재 반응, 화학적 부식 외에 물의 침투에 의한 강재의 부식 팽창 등으로 구조물이 열화되면서 장기적으로 내구성 및 사용성이 저하된다. 이러한 구조물의 열화가 계속 진행되면 결국 구조물의 붕괴를 초래할 위험성이 있기 때문에 지속적으로 관리하고 보수할 필요가 있다.Reinforced concrete structures are deteriorated in durability and usability in the long term due to deterioration of structures due to salt corrosion, neutralization, alkali aggregate reaction, chemical corrosion as well as corrosion expansion of steel due to penetration of water. As the deterioration of these structures continues, there is a risk of eventual collapse of the structures, so it is necessary to continuously manage and repair them.
구조물 표면의 박리 또는 초기 결함이나 균열의 발생은 열화 요인의 이동을 용이하게 하여 열화의 진행을 촉진시키므로 철근 콘크리트 구조물의 안정성 및 성능 확보를 위해서는 열화 초기에 보수를 실시하여 더 이상의 열화의 진행을 억제하고 내구성능을 향상시킬 필요가 있다.Since the detachment of the structure surface or the occurrence of initial defects or cracks facilitates the movement of deterioration factors and promotes the progress of deterioration, in order to secure the stability and performance of the reinforced concrete structure, And it is necessary to improve the durability performance.
따라서 콘크리트의 열화, 강재의 부식, 기타의 원인에 의해 구조물 단면의 박리나 탈락 등의 열화 인자를 포함하는 콘크리트 부분을 제거한 후 단면을 원래의 성능 및 형태로 복원하기 위해 단면 복구 재료를 충진 하거나 뿜칠 시공을 하여 보수를 실시하는 것이 일반적이다. Therefore, in order to restore the section to its original performance and shape after removing the concrete part including deterioration factors such as deterioration factor of deterioration such as deterioration of concrete, corrosion of steel and other factors, It is general to carry out repair by construction.
종래의 단면 복구를 위한 보수재는 주로 시멘트계 모르타르나 폴리머 시멘트 모르타르 등을 사용하였는데, 이러한 종래의 보수재는 기존 구조물의 열화를 억제하고 현재 이상의 내구 성능을 향상시키는 것을 목적으로 하여 강도를 높이거나 최초 시공 시 부착 성능을 향상시키는 것에만 초점을 맞춘 것이 대부분이므로 시공 후 얼마 되지 않아 표면이 다시 쉽게 손상되기 때문에 보수 공사를 자주 해야 하는 문제가 있었다. Conventional repair materials for repairing a section are mainly made of cement mortar or polymer cement mortar. Such conventional repair materials are used for the purpose of suppressing deterioration of the existing structure and improving the durability of the existing structure. Since most of the products are focused only on improving the adhesion performance, the surface is easily damaged again after a short time after the construction, so that there is a problem that maintenance work is frequently performed.
예로서, 대한민국 공개특허 제10-2006-0079447호에서는 CSA(Calcium sulfoaluminate)와 소정의 고미분말 결합재를 첨가하여 모르타르 조성물을 제조하는 방법을 제안한다. 그러나, 상기 재료를 이용하여 제조된 모르타르 조성물은 고가의 아윈(Hauyne)계 시멘트를 사용하므로 시공 단가의 상승을 유발하고 초기 응결 시간 및 강도 면에서 충분한 결과를 얻지 못하였다. For example, Korean Patent Laid-Open No. 10-2006-0079447 proposes a method for producing a mortar composition by adding CSA (calcium sulfoaluminate) and a predetermined powdery binding material. However, the mortar composition prepared using the above-mentioned materials causes an increase in the unit cost of the construction due to the use of expensive Hauyene cement, and sufficient results in terms of the initial setting time and the strength were not obtained.
또한, 기존의 보수 방법으로 시공할 경우 표면에서 수분과 산소가 미세한 틈으로 스며들기 때문에 산소에 의한 철근의 부식이 진행되고 수분에 의한 콘크리트의 열화가 발생하여 보수 효과가 오래 지속되기 어렵기 때문에 보수 공사를 자주 실시해야 하는 문제점이 있었다. In addition, when the conventional repair method is applied, water and oxygen penetrate into fine gaps on the surface, so corrosion of the reinforcing bar due to oxygen progresses, deterioration of the concrete due to moisture occurs, There was a problem that construction work should be carried out frequently.
한편, 콘크리트 구조물의 표면을 보호하기 위한 표면보호제는 유동성의 물질로 구조물의 표면에 넓게 도포되어 얇은 피막층을 형성하고 시간의 경과에 따라 건조 경화됨으로써 구조물의 표면을 보호하고 미감을 증대시키는 기능을 하고 부식과 같은 손상을 방지하며 내구성을 향상시켜 주는 역할을 한다. On the other hand, the surface protecting agent for protecting the surface of the concrete structure is a fluid material, which is widely applied to the surface of the structure to form a thin coat layer, and by drying over time, protects the surface of the structure and enhances aesthetics It prevents damage such as corrosion and improves durability.
이러한 표면보호제는 기존에 수성 표면보호제, 유성 표면보호제, 에나멜 표면보호제 등이 사용되어져 왔으나 콘크리트로부터 발생되는 유해성분의 배출을 방지하는 효과는 크지 않았으며 또한 구조물 표면에 서식하는 각종 세균이나 곰팡이 등에 대한 방지 효과, 오염에 대한 방지 효과, 내부 콘크리트의 중성화 방지 효과 등은 크게 발휘되지 않고 있는 상황이다. These surface protective agents have conventionally been used as aqueous surface protective agents, oily surface protective agents, and enamel surface protective agents. However, they have not been effective in preventing the release of harmful components generated from concrete, and also have been used for various bacterial and fungal Prevention effect, prevention effect against pollution, and prevention effect of neutralization of inner concrete have not been widely used.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 상황을 고려하여 개발된 것으로서, 열화된 콘크리트 구조물의 손상 부분을 보수함에 있어 내구성과 접착 강도를 향상시켜 보수 효과를 장기간 유지하는 동시에 단시간에 보수 공사를 안정적으로 완료할 수 있어 경제성도 우수하고 콘크리트의 중성화 방지 효과도 우수하며, 특히 수밀성을 강화하여 산성비와 같은 외부 대기 환경에 의한 영향을 최소화할 수 있고, 바인더와 제어제를 최적 비율로 혼합함으로써 응결 속도를 제어하고 속경성을 발휘할 수 있는 콘크리트 구조물의 단면 복구 공법을 제공하고자 한다. The present invention has been developed in view of the circumstances of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to improve the durability and the adhesive strength in repairing a damaged part of a deteriorated concrete structure to maintain a repairing effect for a long time, It is possible to minimize the effect of external atmosphere such as acid rain and to control the setting speed by mixing the binder and control agent at an optimum ratio. And to provide a section repair method of a concrete structure that can exhibit rapid hardening.
또한, 표면보호제로서 하부의 복구용 모르타르와의 접착력이 우수하고 내충격성, 내화학성, 방수성, 중성화방지, 방식성 등의 특성이 우수하여 복구 효과를 장기간 유지할 수 있는 특성을 갖는 콘크리트 구조물의 단면 복구 공법을 제공하고자 한다. In addition, as a surface protective agent, it is excellent in adhesion with the restoring mortar and excellent in properties such as impact resistance, chemical resistance, waterproofness, anti-neutralization and anti-corrosion property, We want to provide the construction method.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 In order to achieve the above object,
(1) 콘크리트 구조물의 열화된 부분을 제거하고 이물질을 제거한 후 고압 세정수를 이용하여 열화부 표면을 정리하는 제1단계;(1) a first step of removing a deteriorated portion of a concrete structure, removing foreign matter, and arranging the surface of the deteriorated portion using high-pressure washing water;
(2) 상기 표면 정리된 콘크리트 구조물에 알칼리 회복제를 도포하고 노출된 철근에 방청 코팅제를 도포하는 제2단계;(2) a second step of applying an alkali remover to the surface-finished concrete structure and applying a rust-preventive coating agent to the exposed reinforcing bars;
(3) 상기 알칼리 회복제가 도포되고 방청 코팅제가 도포된 표면에 단면복구용 모르타르 조성물을 도포하는 제3단계; 및 (3) a third step of applying the mortar composition for surface repair to the surface to which the alkali remover is applied and the rust-preventive coating agent is applied; And
(4) 상기 단면복구용 모르타르 조성물이 도포된 후 표면보호제를 도포하는 제4단계;를 포함하여 이루어지며,(4) a fourth step of applying a surface protective agent after the mortar composition for repairing an end face is applied,
상기 제3단계에서 상기 단면복구용 모르타르 조성물은 시멘트 20~40 중량부, 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창제 2~10 중량부, 미분말 충전재 5~25 중량부, 재유화형 분말수지 1~10 중량부, 감수제 0.1~0.5 중량부, 보강섬유 0.1~0.5 중량부, 규사 40~60 중량부, 0.1~3mm의 평균직경을 갖는 비중 0.2~0.4 g/cm3의 실리카 경량제 1~20 중량부 및 무기계 경화 제어제 0.1~10 중량부를 포함하여 구성되고,In the third step, the mortar composition for cross-sectional recovery comprises 20 to 40 parts by weight of cement, 2 to 10 parts by weight of calcium sulfoaluminate (CSA) based swelling agent, 5 to 25 parts by weight of fine powder filler, 1 to 10 parts by weight of re- 0.1 to 0.5 parts by weight of a water reducing agent, 0.1 to 0.5 parts by weight of reinforcing fibers, 40 to 60 parts by weight of silica, 1 to 20 parts by weight of a silica light weight having a specific gravity of 0.2 to 0.4 g / cm 3 having an average diameter of 0.1 to 3 mm, 0.1 to 10 parts by weight of an inorganic curing agent,
상기 제4단계에서 상기 표면보호제는 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지, 과산화물계 경화제 및 첨가제를 포함하는 도포액에 비중이 10~1000 g/m2인 합성 수지 섬유를 혼합한 후, 아크릴계 수지, 고무칩, 에어로겔 및 분체 성분을 혼합하여 얻어지는 혼합물 100 중량부에 무기분말 성분 30~300 중량부를 혼합하여 얻어지는 표면보호제를 사용하여 코팅막을 형성하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 단면 복구 공법을 제공한다. In the fourth step, the surface protective agent may be prepared by mixing synthetic resin fibers having a specific gravity of 10 to 1000 g / m 2 with a coating liquid containing a methyl methacrylate (MMA) resin, a peroxide curing agent and an additive, The present invention provides a method of recovering a concrete structure by using a surface protective agent obtained by mixing 30 to 300 parts by weight of an inorganic powder component with 100 parts by weight of a mixture obtained by mixing rubber chips, aerogels and powder components.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 무기계 경화 제어제는 CaO 및 SO3로 이루어진 바인더 및 상기 바인더의 응결속도를 제어하는 제어제로서 Al2O3 및 Na2O의 혼합물로 이루어진 제어제를 포함하여 구성되며, 상기 바인더 및 제어제의 혼합비율은 바인더/제어제=1.2~1.8의 범위에 드는 것을 사용하는 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the inorganic curing agent is a binder comprising CaO and SO 3 and a control agent comprising a mixture of Al 2 O 3 and Na 2 O as a control agent for controlling the setting speed of the binder The binder and the control agent are preferably mixed so that the binder / control agent ranges from 1.2 to 1.8.
이때, 상기 무기계 경화 제어제는 상기 바인더 및 제어제의 혼합물 100 중량부를 기준으로 고분자 분말수지를 1~10 중량부의 범위로 더 포함할 수 있다. The inorganic curing agent may further include 1 to 10 parts by weight of a polymer powder based on 100 parts by weight of the binder and the control agent.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제4단계에서 상기 분체 성분은 입경이 1~100㎛인 운모 30~50 중량%, 석분 30~50 중량%, 산화티탄 5~20 중량%를 혼합한 것을 사용할 수 있다. In one embodiment of the present invention, in the fourth step, the powder component is mixed with 30 to 50 wt% of mica having a particle diameter of 1 to 100 탆, 30 to 50 wt% of a stone powder, and 5 to 20 wt% Can be used.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제4단계에서 상기 무기분말 성분은 실리카 분말, 알루미나 시멘트, 벤토나이트 분말 및 세라믹 나노 입자 혼합물을 포함하여 구성될 수 있다. Further, in one embodiment of the present invention, the inorganic powder component in the fourth step may include silica powder, alumina cement, bentonite powder, and ceramic nanoparticle mixture.
본 발명에 따른 공법을 이용하여 콘크리트 구조물의 손상 부분을 복구하면, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등 물리적 특성이 매우 우수하고, 콘크리트 구조물과의 부착성능이 우수하며, 내화학성 및 방수성도 우수하고, 동결융해 및 염해에 대한 내성도 우수하며, 모르타르의 양생 속도를 향상시키고 중성화 방지 효과 및 방수 효과가 증대될 수 있다. 특히, 수밀성을 강화하여 산성비와 같은 외부 대기 환경에 의한 영향을 최소화할 수 있고, 바인더와 제어제를 최적 비율로 혼합함으로써 응결 속도를 제어하고 속경성을 발휘할 수 있는 장점이 있다. When the damaged part of the concrete structure is restored by using the method according to the present invention, the physical properties such as the bending strength, the tensile strength and the compressive strength are excellent, the adhesion with the concrete structure is excellent, the chemical resistance and the waterproof property are excellent, Resistance to freezing and thawing and salt corrosion is also excellent and the curing speed of the mortar can be improved and the anti-neutralization effect and waterproof effect can be increased. Particularly, the water tightness can be enhanced to minimize the influence of external atmosphere such as acid rain, and the mixing speed of the binder and the control agent can be controlled at an optimal ratio, and the fastness can be exhibited.
또한, 형성된 복구용 모르타르와의 접착력이 우수하고 내충격성, 내화학성, 방수성, 중성화방지, 방식성, 항균성, 방오성, 통기성, 내후성 등의 특성이 우수한 표면보호제를 사용함으로써 단면 복구 효과를 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다. In addition, by using a surface protective agent that has excellent adhesion with the recovered mortar and has excellent properties such as impact resistance, chemical resistance, water resistance, anti-neutralization, anticorrosion, antimicrobial, antifouling property, air permeability and weather resistance, There is an effect.
이하에서는 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 단면 복구 공법은 하기의 순서로 진행된다. 즉,The section repair method of the concrete structure according to the present invention proceeds in the following order. In other words,
(1) 콘크리트 구조물의 열화된 부분을 제거하고 이물질을 제거한 후 고압 세정수를 이용하여 열화부 표면을 정리하는 제1단계;(1) a first step of removing a deteriorated portion of a concrete structure, removing foreign matter, and arranging the surface of the deteriorated portion using high-pressure washing water;
(2) 상기 표면 정리된 콘크리트 구조물에 알칼리 회복제를 도포하고 노출된 철근에 방청 코팅제를 도포하는 제2단계;(2) a second step of applying an alkali remover to the surface-finished concrete structure and applying a rust-preventive coating agent to the exposed reinforcing bars;
(3) 상기 알칼리 회복제가 도포되고 방청 코팅제가 도포된 표면에 단면복구용 모르타르 조성물을 도포하는 제3단계; 및 (3) a third step of applying the mortar composition for surface repair to the surface to which the alkali remover is applied and the rust-preventive coating agent is applied; And
(4) 상기 단면복구용 모르타르 조성물이 도포된 후 표면보호제를 도포하는 제4단계;를 포함하여 이루어진다. (4) a fourth step of applying the surface protective agent after the mortar composition for repairing an end face is applied.
먼저, 손상된 콘크리트 구조물의 열화된 부분을 치핑하여 손상되지 않은 부분이 나올 때까지 표면 또는 단면을 다듬는다. 즉, 알칼리 골재 반응, 동해, 염해 또는 중성화(탄산화) 등의 노후화 현상으로 발생한 철근 콘크리트 구조의 균열, 탈락, 철근 녹 발생, 들뜸, 부식 등을 치핑 작업을 하여 제거하고 세척수를 분사하여 열화된 부분을 말끔하게 다듬는다. 이때 전동 해머 또는 수공구 등을 이용할 수 있고 고압수 세정기를 이용할 수 있다. First, the deteriorated portion of the damaged concrete structure is chipped and the surface or section is trimmed until the undamaged portion comes out. That is, it is possible to remove cracks, dropouts, rebar rust, lifting and corrosion of the reinforced concrete structure caused by the aging phenomenon such as alkali aggregate reaction, sea damage, salt corrosion or neutralization (carbonation) . At this time, an electric hammer or a hand tool can be used, and a high-pressure water cleaner can be used.
이어서, 상기 표면 정리된 콘크리트 구조물에 알칼리 회복제를 도포하고 노출된 철근에는 방청 코팅제를 도포한다. Subsequently, an alkaline recovery agent is applied to the surface-finished concrete structure, and a rust-inhibitive coating agent is applied to the exposed reinforcing bars.
상기 알칼리 회복제는 예를 들어 실리케이트계 알칼리 회복제를 사용할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 리튬실리케이트계 알칼리 회복제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The alkaline recovery agent may be, for example, a silicate-based alkaline recovery agent, and more specifically, a lithium silicate-based alkaline recovery agent may be used, but is not limited thereto.
또한 상기 방청 코팅제는 인삼염계 방청제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The anti-corrosive coating agent may be a ginseng base antirust agent, but is not limited thereto.
이어서, 상기 알칼리 회복제가 도포되고 방청 코팅제가 도포된 표면에 단면복구용 모르타르 조성물을 뿜칠 시공 또는 손미장 등을 이용하여 도포한다. Subsequently, the alkali recovery agent is applied to the surface to which the rust-preventive coating agent is applied, and the mortar composition for cross-sectional repairing is sprayed or manually applied.
본 발명에 사용되는 상기 단면복구용 모르타르 조성물은 시멘트 20~40 중량부, 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창제 2~10 중량부, 미분말 충전재 5~25 중량부, 재유화형 분말수지 1~10 중량부, 감수제 0.1~0.5 중량부, 보강섬유 0.1~0.5 중량부, 규사 40~60 중량부, 0.1~3mm의 평균직경을 갖는 비중 0.2~0.4 g/cm3의 실리카 경량제 1~20 중량부 및 무기계 경화 제어제 0.1~10 중량부를 포함하여 구성The mortar composition for use in the present invention comprises 20 to 40 parts by weight of cement, 2 to 10 parts by weight of a calcium sulfoaluminate (CSA) based swelling agent, 5 to 25 parts by weight of a fine powder filler, 1 to 10 parts by weight of re- 0.1 to 0.5 parts by weight of a water reducing agent, 0.1 to 0.5 parts by weight of reinforcing fibers, 40 to 60 parts by weight of silica, 1 to 20 parts by weight of a silica light weight having a specific gravity of 0.2 to 0.4 g / cm 3 having an average diameter of 0.1 to 3 mm, 0.1 to 10 parts by weight of an inorganic curing agent
본 발명에서 상기 시멘트는 일반 포틀랜트시멘트를 이용할 수 있으며, 알루미나 시멘트나 아윈계 시멘트, 속경성 시멘트 등 다른 종류의 시멘트를 단독 또는 혼합 사용할 수도 있다. In the present invention, the cement may be ordinary portland cement, and other types of cement such as alumina cement, Auwin cement, and quick-setting cement may be used singly or in combination.
본 발명에서 상기 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창제는 단면복구 모르타르의 수축 및 균열을 방지하고 조기 경화특성을 부여하는 역할을 하며, 조성물 중 2~10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In the present invention, the calcium sulfoaluminate (CSA) type expanding agent serves to prevent shrinkage and cracking of the single-sided repair mortar and to impart early curing properties, and is preferably included in the composition in a range of 2 to 10 parts by weight.
본 발명에서 상기 미분말 충전재는 슬래그 성분으로 이루어진 충전재로서 단면복구용 모르타르 조성물의 경화시 미세 공극을 충진하여 조직을 치밀화하고 내구성 및 황산염 및 염화이온에 대한 내성을 강화하는 역할을 하며, 조성물 중 약 5~25 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In the present invention, the above-mentioned fine powder filler is a filler composed of a slag component, and serves to fill micropores when the mortar composition for curing of an end-piece is restored, thereby densifying the structure and strengthening durability and resistance to sulfate and chloride ions. To 25 parts by weight.
본 발명에서 상기 재유화형 분말수지는 콘크리트 구조체와의 일체화를 위한 접착성, 공극 충진에 의한 물 및 유해 물질의 침투 방지성 및 내마모성, 휨 및 충격에 대한 저항성, 재료 분리를 방지하는 점성 부여 등의 역할을 하는 것으로서, EVA(Ethylene vinyl acetate), SBR(Styrene butadiene rubber) 또는 아크릴계를 사용할 수 있고, 조성물 중 약 1~10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In the present invention, the re-melting type powdered resin may be used for adhesion to concrete structures, prevention of penetration of water and harmful substances by filling of voids, resistance to abrasion, bending and impact, Ethylene vinyl acetate (EVA), styrene butadiene rubber (SBR), or acrylic resin may be used, and it is preferably contained in the range of about 1 to 10 parts by weight of the composition.
본 발명에서 상기 감수제는 물-시멘트 비율을 감소시켜 유동성을 확보하고 내구성 저하를 방지하는 역할을 하며, 나프탈렌계, 멜라민계, 술폰산계, 폴리카르본산계 감수제 등을 시용할 수 있다. 상기 감수제는 조성물 중에서 약 0.1~0.5 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In the present invention, the water reducing agent serves to reduce the water-cement ratio to secure fluidity and prevent durability deterioration, and naphthalene-based, melamine-based, sulfonic acid-based, polycarboxylic acid-based water reducing agents and the like can be used. The water reducing agent is preferably contained in the composition in an amount of about 0.1 to 0.5 parts by weight.
본 발명에서 상기 보강섬유는 균열을 방지하고 시공시 모르타르의 형상을 유지시켜 주는 역할을 하며 길이가 대략 3~10mm를 갖는 친수성 나일론, PVA계 섬유 등을 사용할 수 있다. 본 발명에서 상기 보강섬유는 조성물 중에서 약 0.1~0.5 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In the present invention, the reinforcing fiber may be hydrophilic nylon or PVA fiber having a length of about 3 to 10 mm to prevent cracking and to maintain the shape of the mortar during construction. In the present invention, the reinforcing fiber is preferably included in the composition in an amount of about 0.1 to 0.5 parts by weight.
본 발명에서 상기 규사는 건조 수축을 방지하고 모르타르의 강도를 높이는 역할을 하는 것으로서, 조성물 중에서 40~60 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In the present invention, the silica sand serves to prevent drying shrinkage and increase the strength of the mortar, and it is preferable that the silica sand is included in the composition in a range of 40 to 60 parts by weight.
본 발명에서 상기 실리카 경량제는 모르타르의 비중을 감소시키는 역할을 하는 동시에 동결 융해 저항성을 강화하는 역할을 하는 것으로서, 본 발명에서는 0.1~3mm의 평균직경을 갖는 비중 0.2~0.4 g/cm3을 갖는 것으로서 내부가 폐쇄된 구형으로 형성된 팽창 실리카를 경량체로 사용하는 것이 바람직하다. In the present invention, the silica lightweight agent plays a role of reducing the specific gravity of the mortar and enhancing the freeze-thaw resistance. In the present invention, the silica lightweight agent has a specific gravity of 0.2 to 0.4 g / cm 3 having an average diameter of 0.1 to 3 mm It is preferable to use expanded silica formed into a spherical shape whose inside is closed as a lightweight sieve.
본 발명에서 상기 실리카 경량제는 전체 모르타르 조성물 중 약 1~10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the silica lightweight agent is included in the range of about 1 to 10 parts by weight of the whole mortar composition.
본 발명에서 상기 무기계 경화 제어제는 모르타르 조성물의 시공시 콘크리트 모체와의 일체화를 이루고 경화체가 고강도, 내구성 및 방수성을 가질 수 있도록 하며, 응결 속도를 제어하여 속경성을 부여하는 작용을 한다. In the present invention, the inorganic curing agent provides an integral structure with the concrete matrix when the mortar composition is applied, and the cured body has high strength, durability and water resistance, and controls the setting speed to impart fastness.
즉, 상기 무기계 경화 제어제는 콘크리트 모체와의 일체성을 강화하는 바인더와, 응결속도를 제어하는 제어제를 포함하여 구성되며, 상기 바인더는 CaO 및 SO3로 이루어지고, 상기 제어제는 Al2O3 및 Na2O로 이루어진다. 또한, 상기 바인더 및 제어제의 혼합비율은 바인더/제어제=1.2~1.8의 범위에 드는 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. That is, the inorganic curing agent comprises a binder for enhancing integration with the concrete matrix and a controlling agent for controlling the setting speed, the binder being made of CaO and SO 3 , the controlling agent being Al 2 O 3, and comprises a Na 2 O. Further, it is more preferable to use a mixture of the binder and the control agent falling within the range of 1.2 to 1.8 as the binder / control agent.
또한, 본 발명에서 상기 무기계 경화 제어제는 상기 바인더 및 제어제의 혼합물 외에 고분자 분말수지를 더 포함할 수 있다. In addition, in the present invention, the inorganic curing agent may further comprise a powdery polymer resin in addition to the mixture of the binder and the control agent.
상기 고분자 분말 수지는 액상 수지를 스프레이 건조하여 제조한 분산물질로서, 물에 분산시키면 안전한 액상 수지가 되는 물질이다. 물에 분산된 분말 수지는 건조 후 물에 녹지 않는 비가역적인 폴리머 필름을 형성하고 액상 수지와 같이 시멘트와 혼합 사용되어 인장, 휨강도 등을 향상시키는 역할을 한다. 상기 고분자 분말 수지는 천연고무계, 폴리아세테이트계 수지를 사용할 수 있고, 상기 바인더 및 제어제의 혼합물 100 중량부를 기준으로 약 1~10 중량부로 혼합되는 것이 바람직하다. The polymer powder resin is a dispersion material prepared by spray-drying a liquid resin, and is a liquid liquid resin when dispersed in water. The powdered resin dispersed in water forms an irreversible polymer film that does not dissolve in water after drying and is mixed with cement like liquid resin to improve tensile and flexural strength. The polymer powder resin may be a natural rubber-based or polyacetate-based resin, and is preferably mixed with about 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder and the control agent.
본 발명에서 상기 콘크리트 구조물 단면복구용 모르타르 조성물 도포시 스프레이 또는 흙손을 이용하여 1차 타설시 5~15 mm, 2차 및 3차 타설시 20~50 mm 및 최종 타설시 5~15 mm 두께로 시공 및 미장하는 것이 바람직하다.In the present invention, when applying the mortar composition for restoration of the above-mentioned concrete structure, 5 ~ 15 mm for primary casting, 20 ~ 50 mm for secondary and tertiary casting and 5 ~ 15 mm thickness for final casting by using spray or trowel And the like.
본 발명에서 상기 단면복구용 모르타르 조성물을 도포하기에 앞서 상기에서 다듬어진 대상면에 프라이머(바탕제)를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 프라이머는 일반적으로 사용되는 프라이머를 사용할 수 있으며 프라이머를 사용함으로써 시공 대상 콘크리트 면과의 부착력을 더욱 강화할 수 있고 시공을 더욱 효율적으로 진행할 수 있다. In the present invention, it is possible to further include a step of applying a primer (primer) to the surface to be polished before applying the mortar composition for repairing an end face. In the present invention, the primer may be a generally used primer. By using a primer, the adhesion of the primer to the concrete surface to be applied can be further strengthened, and the construction can proceed more efficiently.
이어서, 상기 단면복구용 모르타르 조성물을 콘크리트 파쇄 부위에 도포하여 평활하게 마감하고 건조한 후 그 표면에 본 발명에 따른 특수 표면보호제를 얇게 도포함으로써 보수된 표면을 외부조건으로부터 보호한다. Then, the above-mentioned mortar composition for repairing an end face is coated on a crushing site of a concrete, smoothly finished and dried, and then a special surface protective agent according to the present invention is thinly coated on the surface thereof to protect the repaired surface from external conditions.
상기 표면보호제는 콘크리트 구조물의 중성화, 염해 방지를 위해 붓, 롤러, 스프레이 등을 이용해 도포하는 것으로서, 본 발명에서 사용되는 표면보호제는 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지, 과산화물계 경화제 및 첨가제를 포함하는 도포액에 비중이 10~1000 g/m2인 합성 수지 섬유를 혼합한 후, 아크릴계 수지, 고무칩, 에어로겔 및 분체 성분을 혼합하여 얻어지는 혼합물 100 중량부에 무기분말 성분 30~300 중량부를 혼합하여 얻어지는 표면보호제를 사용한다. The surface protecting agent is applied by using a brush, roller, spray or the like in order to prevent the neutralization of the concrete structure and the prevention of salt damage. The surface protecting agent used in the present invention includes a methyl methacrylate (MMA) resin, a peroxide type curing agent, 30 to 300 parts by weight of an inorganic powder component are mixed with 100 parts by weight of a mixture obtained by mixing synthetic resin fibers having a specific gravity of 10 to 1000 g / m < 2 > to the coating liquid and mixing the acrylic resin, rubber chips, aerogels and powder components The resulting surface-protective agent is used.
더욱 구체적으로 상기 MMA 수지를 포함하는 도포액은 MMA 수지 78~86 중량%, 과산화물계 경화제 0.5~5 중량% 및 첨가제 10~20 중량%를 포함하여 구성된다. MMA 수지는 점도가 10 내지 1,000 cps인 저점도 MMA 수지와 점도가 2,000 내지 20,000 cps인 고점도 MMA의 혼합물을 사용할 수 있다. 이 때 혼합비율은 저점도 MMA : 고점도 MMA = 40~70 : 30~60 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다. More specifically, the coating liquid containing the MMA resin comprises 78 to 86% by weight of an MMA resin, 0.5 to 5% by weight of a peroxide-based curing agent, and 10 to 20% by weight of an additive. The MMA resin may be a mixture of a low viscosity MMA resin having a viscosity of 10 to 1,000 cps and a high viscosity MMA having a viscosity of 2,000 to 20,000 cps. In this case, it is preferable that the mixing ratio is mixed at a low viscosity MMA: high viscosity MMA = 40 to 70: 30 to 60 weight ratio.
또한, 상기 MMA 또는 혼합 MMA 수지에 SIS(styrene isoprene styrene), SBR(styrene butadiene rubber), SBS(styrene butadiene styrene) 중에서 선택된 1종 이상의 혼합물을 1~10 중량%의 범위 내에서 혼합한 변성 MMA를 사용할 수도 있다. Also, a modified MMA obtained by mixing 1 to 10% by weight of a mixture of at least one selected from styrene isoprene styrene (SIS), styrene butadiene rubber (SBR), and styrene butadiene styrene (SBS) It can also be used.
본 발명에서 상기 과산화물계 경화제는 상기 MMA 수지의 중합반응을 개시하는 역할을 하며, 이러한 경화제로는 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드 또는 2,5-디메틸헥실-2,5-디퍼옥시벤조에이트 등이 사용될 수 있다. 본 발명에서 상기 과산화물계 경화제는 상기 0.5~5 중량%의 범위로 사용되는 것이 바람직한데, 상기 함량이 0.5 중량% 미만인 경우는 중합 개시반응이 저하되어 결국 바닥재의 강도 특성이 낮아지는 문제가 있으며, 5.0 중량%를 초과하는 경우는 중합반응의 효율적 제어가 어려운 문제가 있다. In the present invention, the peroxide-based curing agent serves to initiate the polymerization reaction of the MMA resin. Examples of the curing agent include benzoyl peroxide, t-butyl peroxybenzoate, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, 5-dimethylhexyl-2,5-diperoxybenzoate, and the like. In the present invention, the peroxide-based curing agent is preferably used in the range of 0.5 to 5% by weight. When the content is less than 0.5% by weight, the polymerization initiating reaction is lowered, If it exceeds 5.0% by weight, it is difficult to control the polymerization reaction efficiently.
본 발명에서 상기 첨가제는 무기계 실란수지, 분산제, 소포제, 유화제 등을 포함할 수 있다. 또한 바탕 모재가 콘크리트인 경우에는 콘크리트와의 부착력 강화를 위하여 첨가제에 시멘트가 추가로 포함될 수 있다. In the present invention, the additive may include an inorganic silane resin, a dispersant, a defoamer, an emulsifier, and the like. If the base material is concrete, cement may be added to the additive in order to strengthen adhesion with concrete.
상기 무기계 실란수지는 수성 콜로이드성 나노실리카로 이루어진 투명 액상 물질로서, pH 12 이상의 강알칼리성을 나타내며 뛰어난 삼투작용으로 콘크리트 등의 바탕면 내부로 침투하여 수화반응함으로써 바탕면 및 내부를 강화하여 보호하는 역할을 한다. The inorganic silane resin is a transparent liquid material composed of an aqueous colloidal nano silica and exhibits a strong alkalinity of pH 12 or more. The inorganic silane resin penetrates into the surface of a concrete or the like due to its excellent osmosis action, .
본 발명에서 상기 유화제는 본 발명에 따른 MMA 수지를 포함하는 도포액에 물이 혼합되는 수지와 물과 용이하게 혼합되도록 하는 역할을 한다. 본 발명에서 상기 유화제로는 글리세린지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, 또는 폴리글리세린지방산에스테르 등이 사용될 수 있다. In the present invention, the emulsifier serves to easily mix water and a resin to be mixed with a coating liquid containing the MMA resin according to the present invention. As the emulsifier in the present invention, a glycerin fatty acid ester, a sorbitan fatty acid ester, or a polyglycerin fatty acid ester may be used.
상기 얻어지는 도포액에 합성 수지 섬유를 혼합한다. 상기 합성 수지 섬유는 비중이 10~1000 g/m2인 합성 수지 섬유를 혼합 사용할 수 있으며, 예를 들어 나일론계 또는 폴리에스테르계 합성 수지 섬유를 사용할 수 있다. 이러한 합성 수지 섬유는 결합력을 강화하는 역할을 한다. The synthetic resin fiber is mixed with the coating liquid obtained above. The synthetic resin fibers may be mixed with synthetic resin fibers having a specific gravity of 10 to 1000 g / m 2. For example, nylon-based or polyester-based synthetic resin fibers may be used. Such synthetic resin fibers serve to strengthen the bonding force.
이어서, 아크릴계 수지, 고무칩, 에어로겔 및 분체 성분을 추가로 혼합한다. 구체적으로는 아크릴계 수지 20~30 중량부, 고무칩 10~15 중량부, 에어로겔 0.5~5 중량부 및 분체 성분 10~40 중량부의 비율로 혼합할 수 있다. Next, an acrylic resin, a rubber chip, an airgel and a powder component are further mixed. Specifically, it may be mixed at a ratio of 20 to 30 parts by weight of an acrylic resin, 10 to 15 parts by weight of a rubber chip, 0.5 to 5 parts by weight of an airgel and 10 to 40 parts by weight of a powder component.
더욱 구체적으로 상기 아크릴계 수지는 구체적으로 아크릴 라텍스로서 부틸 아크릴레이트, 아크릴산, 메틸메타크릴레이트(MMA), 2-에틸헥실아크릴레이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 공중합체를 사용할 수 있다. More specifically, as the acrylic resin, specifically, one or two or more kinds of copolymers selected from butyl acrylate, acrylic acid, methyl methacrylate (MMA) and 2-ethylhexyl acrylate may be used as the acrylic latex.
또한 상기 고무칩은 천연 고무칩 또는 폐타이어 등의 재활용 고무칩을 사용할 수 있으며, 구체적으로 약 입경 0.2~0.8 mm로 분쇄된 것을 사용할 수 있다. 상기 고무칩은 아크릴 수지에 혼합되어 코팅층에 단열 및 결로방지 작용 효과를 부여하고 코팅층의 손상과 들뜸을 방지하는 동시에 외부 충격을 흡수하는 역할을 한다. The rubber chip may be a natural rubber chip or a recycled rubber chip such as a waste tire. Specifically, a rubber chip having a diameter of about 0.2 to 0.8 mm may be used. The rubber chip is mixed with an acrylic resin to impart heat and dew condensation preventing effect to the coating layer, to prevent damage and lifting of the coating layer, and to absorb external impact.
상기 에어로겔(aerogel)은 구체적으로 실리카 에어로겔 분말을 사용할 수 있으며, 분말의 입경이 약 10~2000㎛인 투명한 나노 다공물질로서 밀도가 약 0.05~0.1g/cm3, 기공율 90~99%, 비표면적 200~2000m2/g, 기공부피 2~10 cm3/g인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 에어로겔은 입자 내부에 존재하는 기공으로 인하여 단열 효과를 부여하여 외부 환경에 따른 영향을 줄이는 역할을 한다. The airgel may be a silica airgel powder. The powder may be a transparent nanoporous material having a particle diameter of about 10 to 2000 μm, having a density of about 0.05 to 0.1 g / cm 3 , a porosity of 90 to 99% 200 to 2000 m 2 / g, and a pore volume of 2 to 10 cm 3 / g. The aerogels serve to reduce the influence of the external environment by providing a heat insulating effect due to pores existing in the particles.
본 발명에서 상기 분체 성분은 입경이 1~100㎛인 운모 30~50 중량%, 석분 30~50 중량%, 산화티탄 5~20 중량%를 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable to use a mixture of 30 to 50% by weight of mica having a particle diameter of 1 to 100 μm, 30 to 50% by weight of an abrasive, and 5 to 20% by weight of titanium oxide.
상기 운모는 도막에 사용되어 탄성력, 신장율 및 접착강도를 강화하는 역할을 한다. The mica is used in the coating film to strengthen the elasticity, elongation and adhesion strength.
상기 석분은 내마모성, 미끄럼 저항성, 접착력 등을 강화하는 역할을 한다. The above-mentioned stone powder plays a role of strengthening abrasion resistance, slip resistance, adhesion and the like.
상기 산화티탄은 복사광의 투과를 억제하여 단열 성능을 향상시키는 역할은 하고 자외선을 차단하며 방오성을 부여하는 역할을 한다. The titanium oxide serves to improve the heat insulating performance by suppressing the transmission of the radiant light, and blocks ultraviolet rays and imparts antifouling properties.
이와 같이 얻어지는 혼합물에 추가로 무기분말 성분을 혼합하여 표면보호제를 얻는다. 상기 무기분말 성분은 상기 혼합물 100 중량부를 기준으로 약 30~300 중량부의 범위로 사용되는 것이 바람직하다. The inorganic powder component is further mixed with the thus obtained mixture to obtain a surface protective agent. The inorganic powder component is preferably used in a range of about 30 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture.
구체적으로 상기 무기분말 성분은 실리카 분말, 알루미나 시멘트 및 벤토나이트 분말을 포함하여 구성된 것을 사용하는 것이 바람직하다. Specifically, the inorganic powder component is preferably composed of silica powder, alumina cement and bentonite powder.
더욱 구체적으로 상기 무기분말 성분은 실리카 분말 40~70 중량부, 알루미나 분말 1~5 중량부 및 벤토나이트 분말 0.5~5 중량부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. More specifically, the inorganic powder component preferably comprises 40 to 70 parts by weight of silica powder, 1 to 5 parts by weight of alumina powder, and 0.5 to 5 parts by weight of bentonite powder.
상기 실리카 분말은 도막의 경화를 촉진하는 역할을 하며, 약 0.05~ 0.1 mm의 입경을 갖는 분말을 사용하는 것이 바람직하다. The silica powder serves to promote curing of the coating film, and it is preferable to use a powder having a particle diameter of about 0.05 to 0.1 mm.
상기 알루미나 분말은 건조 수축을 줄이는 역할을 하며 약 0.05~ 2.0mm의 입경을 갖는 분말을 사용하는 것이 바람직하다. The alumina powder serves to reduce drying shrinkage and it is preferable to use a powder having a particle size of about 0.05 to 2.0 mm.
상기 벤토나이트 분말은 물이나 습기를 흡수하고 점도를 조정하는 역할을 하며, 약 0.05~1.0 mm의 입경을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다. The bentonite powder plays a role of absorbing water and moisture and adjusting the viscosity, and preferably has a particle diameter of about 0.05 to 1.0 mm.
이와 같이 얻어지는 표면보호제를 상기 단면복구용 모르타르 조성물이 도포된 표면에 도포, 코팅하여 최종 작업을 마무리한다. 상기와 같은 작업으로 인해 결합력이 증대되고 박리 현상이 방지되며 방수 효과가 증대되는 효과가 있다. 또한, 내수성이 발휘되고 흡수성이 적어 우수한 방수 효과가 발휘되며 동결 융해로 인한 콘크리트의 균열 현상이 억제되는 효과가 있다. The surface protective agent thus obtained is coated on the surface to which the above-mentioned mortar composition for cross-sectional restoration is applied and coated to finish the final work. With the above-described operation, the bonding force is increased, the peeling phenomenon is prevented, and the waterproof effect is increased. In addition, water resistance is exhibited, water absorption effect is low and excellent waterproof effect is exhibited, and cracking of concrete caused by freezing and thawing is suppressed.
본 발명에 따른 상기 표면보호제는 1회 도장만으로도 내후성, 표면 강도 및 내수성 강화 등의 효과가 뛰어나지만, 그 기능을 최적으로 발휘하기 위해서는 2~3회 재도장하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 표면보호제는 상기 단면복구용 모르타르 조성물이 경화된 표면에 20~200g/m2으로 도포하고 도포 두께는 건조 전 단계에서 50 ~ 300㎛의 두께로 도포하는 것이 바람직하다. The surface protective agent according to the present invention is excellent in weatherability, surface strength and water resistance by coating only once, but it is preferable to repaint 2-3 times in order to exhibit its function optimally. In the present invention, it is preferable that the surface protecting agent is applied to the cured surface of the mortar composition of the present invention at a rate of 20 to 200 g / m 2 , and the coating thickness is applied at a thickness of 50 to 300 μm before the drying.
이하에서는 본 발명을 실시예예 의거하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.
[실시예][Example]
제조예Manufacturing example 1 (모르타르 조성물 제조) 1 (Mortar composition production)
포틀랜트시멘트 30 중량부, 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창제 3 중량부, 미분말 충전재(슬래그) 15 중량부, 재유화형 분말수지 2 중량부, 감수제 0.2 중량부, 보강섬유(PVA섬유) 0.3 중량부, 규사 50 중량부, 0.1~3mm의 평균직경을 갖는 비중 0.2~0.4 g/cm3의 실리카 경량제 5 중량부 및 무기계 경화 제어제 0.8 중량부를 일정량의 물과 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 이 때 상기 무기계 경화 제어제는 CaO 및 SO3로 이루어진 바인더 및 상기 바인더의 응결속도를 제어하는 제어제로서 Al2O3 및 Na2O의 혼합물로 이루어진 제어제를 포함하여 구성되며, 상기 바인더 및 제어제의 혼합비율은 바인더(CaO +SO3)/제어제(Al2O3 + Na2O)=1.5의 범위에 들도록 하여 사용하였다. 30 parts by weight of portland cement, 3 parts by weight of calcium sulfoaluminate (CSA) based swelling agent, 15 parts by weight of fine powder filler (slag), 2 parts by weight of re-oiled powder resin, 0.2 parts by weight of water reducing agent, 0.3 parts by weight of reinforcing fiber 50 parts by weight of silica sand, 5 parts by weight of a silica light weight having an average diameter of 0.2 to 0.4 g / cm 3 having an average diameter of 0.1 to 3 mm and 0.8 parts by weight of an inorganic curing agent were mixed with a predetermined amount of water to prepare a mortar composition. Wherein the inorganic curing agent comprises a binder consisting of CaO and SO 3 and a control agent comprising a mixture of Al 2 O 3 and Na 2 O as a controlling agent for controlling the setting speed of the binder, The mixing ratio of the control agent was used in the range of binder (CaO + SO 3 ) / control agent (Al 2 O 3 + Na 2 O) = 1.5.
비교제조예Comparative Manufacturing Example 1 (모르타르 조성물 제조) 1 (Mortar composition production)
제조예 1과 동일하게 제조하되 상기 실리카 경량제를 제외하고 사용한 것만 다르게 하여 모르타르 조성물을 제조하였다. A mortar composition was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that the silica lightweight agent was used.
비교제조예Comparative Manufacturing Example 2 (모르타르 조성물 제조) 2 (Mortar Composition Preparation)
제조예 1과 동일하게 제조하되 상기 무기계 경화 제어제를 사용하지 않은 것만 다르게 하여 모르타르 조성물을 제조하였다. The mortar composition was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that the inorganic curing agent was not used.
비교제조예Comparative Manufacturing Example 3 (모르타르 조성물 제조) 3 (Mortar Composition Preparation)
제조예 1과 동일하게 제조하되 상기 실리카 경량제 및 상기 무기계 경화 제어제를 사용하지 않은 것만 다르게 하여 모르타르 조성물을 제조하였다. The mortar composition was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that the silica lightweight agent and the inorganic hardening agent were not used.
모르타르의 성능 평가Performance evaluation of mortar
1. 휨강도, 압축강도, 인장강도, 부착강도 및 부피변화율 테스트1. Bending strength, compressive strength, tensile strength, bond strength and volume change rate test
제조예 1 및 비교제조예 1 내지 3에 따라 제조된 모르타르 조성물의 휨강도, 압축강도, 인장강도, 부피변화율, 부착강도를 측정하였다.The flexural strength, compressive strength, tensile strength, volume change rate and adhesion strength of the mortar composition prepared according to Preparation Example 1 and Comparative Preparation Examples 1 to 3 were measured.
상기 휨강도, 압축강도, 인장강도 및 부착강도는 콘크리트 보수제의 시공 28일 후 KS F 4042-02의 표준에 따라 측정하였으며, 상기 부피변화율은 시공 28일 후의 모르타르 조성물의 부피를 0℃부터 35℃까지 온도를 달리하여 매일 부피 변화의 정도를 측정함으로써 평가하였고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The flexural strength, compressive strength, tensile strength, and adhesion strength were measured according to the standard of KS F 4042-02 after 28 days of application of the concrete repair agent. The volume change rate was such that the volume of the mortar composition after 28 days of application was changed from 0 ° C to 35 ° C And the degree of volumetric change was measured daily by varying the temperature. The results are shown in Table 1 below.
(N/㎟)Flexural strength
(N / mm < 2 &
(N/㎟)Compressive strength
(N / mm < 2 &
(N/㎟)The tensile strength
(N / mm < 2 &
(MPa)Bond strength
(MPa)
(%)Volume change rate
(%)
상기 표 1을 참고하면, 본 발명에 따른 단면복구용 모르타르 조성물은 기존 재료들에 비하여 강도특성 및 부착성능 면에서 매우 우수하다는 것을 나타낸다.Referring to Table 1, the mortar composition according to the present invention exhibits excellent strength and adhesion performance as compared with conventional materials.
2. 방수성 및 내화학성 테스트2. Waterproof and chemical resistance test
제조예 1 및 비교제조예 1 내지 3에 따라 제조된 단면복구용 모르타르 조성물의 방수성 및 내화학성을 측정하였다.The waterproofing and chemical resistance of the mortar compositions prepared according to Preparation Example 1 and Comparative Preparation Examples 1 to 3 were measured.
상기 방수성은 상기 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물 위에 1㎝ 두께로 도포하고 모르타르 조성물층 상에 원통형의 물탱크를 설치하여 1개월 단위로 수분의 침투여부를 6개월간 확인하였다.The waterproof property was evaluated by coating the mortar composition on the concrete structure to a thickness of 1 cm and installing a cylindrical water tank on the mortar composition layer to check the permeation of water for 6 months.
내화학성은 35‰의 염분 농도를 갖는 염수 및 2%농도의 황산용액을 각각 콘크리트 구조물 상에서 경화 후 28일 지난 모르타르 조성물층 상에 매일 1시간씩 처리한 후 모르타르 조성물층이 손상되었는지 여부를 1일 단위로 60일간 확인하였다.The chemical resistance was evaluated by treating the mortar composition layer having a salt concentration of 35 ‰ and the sulfuric acid solution having a concentration of 2% on the mortar composition layer after 28 days of curing on the concrete structure for 1 hour each day, And was confirmed for 60 days.
그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The results are shown in Table 2 below.
(개월)Water resistance test
(month)
상기 표 2를 살펴보면, 제조예 1의 경우는 6개월간 수분이 전혀 침투되지 않은 반면, 비교제조예 1 내지 7의 경우는 1~2개월 경과 후 수분이 침투된 것을 확인할 수 있다. 이는 본 발명에 따른 단면복구용 모르타르 조성물의 우수한 방수 성능을 나타내는 결과인 것으로 해석된다.As shown in Table 2, in the case of Production Example 1, no moisture was permeated at all for 6 months, while in Comparative Production Examples 1 to 7, water was permeated after 1 to 2 months. This is interpreted as a result of showing the excellent waterproof performance of the mortar composition for repairing a section according to the present invention.
또한, 상기 표 2를 살펴보면, 제조예 1의 경우는 60일간 처리된 염수에 의하여 전혀 표면 손상이 일어나지 않았으며, 황산용액을 처리한 경우 60일 이전에 표면 손상이 일어나지 않은 것을 확인할 수 있다. 반면, 비교제조예 1 내지 3의 경우는 염수처리 후 20 내지 40일 후에 표면 손상이 일어났으며, 황산용액을 처리한 경우는 10 내지 30일 내에 표면 손상이 발생한 것을 확인할 수 있다. In Table 2, it can be seen that no surface damage was caused by the brine treated for 60 days in Production Example 1, and no surface damage was observed 60 days before the treatment with sulfuric acid solution. On the other hand, in Comparative Preparation Examples 1 to 3, surface damage occurred 20 to 40 days after the saline treatment, and surface damage was observed within 10 to 30 days when the sulfuric acid solution was treated.
이는 본 발명에 따른 모르타르 조성물의 우수한 내화학성을 뒷받침하는 결과인 것으로 해석된다.This is interpreted as a result of supporting the excellent chemical resistance of the mortar composition according to the present invention.
3. 동결융해 저항성, 균열 저항성 및 건조수축 저항성3. Freeze-thaw resistance, crack resistance and dry shrink resistance
제조예 1 및 비교제조예 1 내지 3에 따라 제조된 모르타르 조성물의 동결융해 저항성, 균열 저항성 및 건조수축 저항성을 측정하였다.The freeze-thaw resistance, crack resistance and shrinkage resistance of the mortar composition prepared according to Preparation Example 1 and Comparative Preparation Examples 1 to 3 were measured.
동결융해 저항성은 KS F 2456에 따라 동결융해 저항성 시험을 수행하였다. The freeze-thaw resistance was tested by the freeze-thaw resistance test according to KS F 2456.
균열 저항성은 AASHTO PP34-98에 따라 균열 저항성 시험을 수행하였다. Crack resistance was tested according to AASHTO PP34-98.
건조수축 저항성은 KS F 2424에 따라 건조수축 저항성 시험을 수행하였다. Dry shrinkage resistance was tested according to KS F 2424.
그 결과를 표 3에 나타내었다. The results are shown in Table 3.
상기 표 3를 살펴보면, 본 발명에 따른 제조예 1의 모르타르 조성물은 비교제조예들에 비하여 동결융해 저항성, 균열 저항성 및 건조수축 저항성에서 동등 이상으로 우수하다는 것을 알 수 있다. Table 3 shows that the mortar composition of Production Example 1 according to the present invention is superior to the comparative preparation examples in terms of freeze-thaw resistance, crack resistance and drying shrinkage resistance.
(제조예 2) 표면보호제 제조(Production Example 2) Production of surface protective agent
메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 82 중량부, 벤조일퍼옥시드 2.0 중량부 및 각종 첨가제 혼합물 16 중량부를 혼합하여 도포액을 만들고 여기에 폴리에스테르 합성 수지 섬유(비중 100 g/m2)를 혼합한 후, 다시 아크릴계 수지 40 중량부, 고무칩 15 중량부, 에어로겔 15 중량부 및 분체 30 중량부를 혼합하였다. 이때, 상기 분체 성분은 입경이 약 20㎛인 운모 40 중량%, 석분 50 중량%, 산화티탄 10 중량%를 혼합한 것을 사용하였다. 상기 MMA 수지는 점도가 약 100 cps인 저점도 MMA 수지와 점도가 약 9,000 cps인 고점도 MMA의 혼합물을 50 : 50 중량비로 혼합한 것을 사용하였다. 또한 상기 얻어진 혼합물 100 중량부와 무기분말 성분 50 중량부를 혼합하여 표면보호제를 제조하였다. 이때, 상기 무기분말 성분은 실리카 분말, 알루미나 시멘트, 벤토나이트 분말을 각각 50 : 3 : 3 중량부의 비율로 혼합하여 사용하였다. , 82 parts by weight of methyl methacrylate (MMA) resin, 2.0 parts by weight of benzoyl peroxide, and 16 parts by weight of a mixture of various additives were mixed to prepare a coating liquid. Polyester synthetic resin fibers (specific gravity: 100 g / m 2 ) , 40 parts by weight of an acrylic resin, 15 parts by weight of a rubber chip, 15 parts by weight of an airgel and 30 parts by weight of a powder. At this time, the powder component used was a mixture of 40 wt% of mica having a particle diameter of about 20 mu m, 50 wt% of a stone powder, and 10 wt% of titanium oxide. The MMA resin was prepared by mixing a mixture of a low viscosity MMA resin having a viscosity of about 100 cps and a high viscosity MMA having a viscosity of about 9,000 cps at a weight ratio of 50:50. 100 parts by weight of the obtained mixture and 50 parts by weight of inorganic powder components were mixed to prepare a surface protective agent. At this time, the inorganic powder component was mixed with silica powder, alumina cement and bentonite powder in a ratio of 50: 3: 3 parts by weight, respectively.
4. 기능성 평가4. Functional evaluation
상기 제조예 2에서 얻어진 특수 기능성 표면보호제의 기능성을 하기의 평가 방법을 이용하여 평가하였다. The functionality of the special functional surface protective agent obtained in Preparation Example 2 was evaluated by the following evaluation method.
1) 항곰팡이 시험1) Antifungal test
ASTMG-21의 방법으로 실시하였다. 사용된 곰팡이 균주는 Aapergillus Aspergillus niger ATCC9642 , Peniclium pinophilum ATCC11797 , Chaetomium globosum ATCC6205 등의 포자를 채취하여 혼합균주로 사용하였으며, 사용된 시편의 크기는 20×30×3mm로 하였다. 8주 후 항 곰팡이 시험결과 표면보호제에서의 곰팡이 서식부위는 관찰되지 않았다. ASTMG-21. The fungal strains used were Aapergillus Aspergillus niger ATCC9642 , Penicillium pinophilum ATCC11797 , Chaetomium globosum Spores such as ATCC6205 were collected and used as mixed strains. The size of the specimen used was 20 × 30 × 3 mm. After 8 weeks, the antifungal test showed no fungal growth on the surface-protective agent.
2) 항균 시험2) Antibacterial test
항균 시험은 KICM-FIR-1002방법으로 실시하였다. 본 시험에 사용된 균류는 Escherichia coli 25922과 Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442를 사용하였으며, 사용된 시편의 크기는 20×30×3mm로 하였다. 본 발명에 따른 표면보호제를 대장균(Escherichia coli 25922)과 녹농균(Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442)에 대하여 세균 감소율을 시험한 결과 대장균의 경우 BLANK는 24시간 후 균수가 증가하였고, 본 발명의 표면보호제는 24시간 후의 균수가 감소하여 98.0~99.0%의 세균 감소율을 보였다. 녹농균의 경우 BLANK는 24시간 후 균수가 증가하였고, 본 발명의 표면보호제는 24시간 후의 균수가 감소하여 52~55%의 세균 감소율을 보였다.The antibacterial test was carried out by the KICM-FIR-1002 method. The fungi used in this test were Escherichia coli 25922 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 was used, and the size of the specimen used was 20 × 30 × 3 mm. A surface protective agent according to the present invention, Escherichia coli (Escherichia coli 25922 ) and Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 ). As a result, the bacterial counts of E. coli and BLANK increased after 24 hours, and the bacterial counts after 24 hours of the surface protecting agent of the present invention were decreased to 98.0 ~ 99.0%. In the case of Pseudomonas aeruginosa, BLANK increased after 24 hours, and the surface protective agent of the present invention showed a decrease in bacterial count after 24 hours and a reduction rate of 52% to 55%.
이상의 결과로부터, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 단면복구 공법을 이용할 경우 접착력, 내구성, 내후성, 방수성, 동결융해 방지성 등의 효과가 우수하고, 결로 예방 효과, 방청 효과 등의 부수적인 효과도 기대할 수 있다. From the above results, it can be seen that when the section repair method of the concrete structure according to the present invention is used, the effects such as adhesion strength, durability, weather resistance, waterproof property and freezing and thawing resistance are excellent, have.
Claims (5)
(2) 상기 표면 정리된 콘크리트 구조물에 알칼리 회복제를 도포하고 노출된 철근에 방청 코팅제를 도포하는 제2단계;
(3) 상기 알칼리 회복제가 도포되고 방청 코팅제가 도포된 표면에 단면복구용 모르타르 조성물을 도포하는 제3단계; 및
(4) 상기 단면복구용 모르타르 조성물이 도포된 후 표면보호제를 도포하는 제4단계;를 포함하여 이루어지며,
상기 제3단계에서 상기 단면복구용 모르타르 조성물은 시멘트 20~40 중량부, 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창제 2~10 중량부, 미분말 충전재 5~25 중량부, 재유화형 분말수지 1~10 중량부, 감수제 0.1~0.5 중량부, 보강섬유 0.1~0.5 중량부, 규사 40~60 중량부, 0.1~3mm의 평균직경을 갖는 비중 0.2~0.4 g/cm3의 실리카 경량제 1~20 중량부 및 무기계 경화 제어제 0.1~10 중량부를 포함하여 구성되고,
상기 제4단계에서 상기 표면보호제는 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지, 과산화물계 경화제 및 첨가제를 포함하는 도포액에 비중이 10~1000 g/m2인 합성 수지 섬유를 혼합한 후, 아크릴계 수지, 고무칩, 에어로겔 및 분체 성분을 혼합하여 얻어지는 혼합물 100 중량부에 무기분말 성분 30~300 중량부를 혼합하여 얻어지는 표면보호제를 사용하여 코팅막을 형성하는 것을 특징으로 하며,
상기 제3단계에서 무기계 경화 제어제는 CaO 및 SO3로 이루어진 바인더 및 상기 바인더의 응결속도를 제어하는 제어제로서 Al2O3 및 Na2O의 혼합물로 이루어진 제어제를 포함하여 구성되며, 상기 바인더 및 제어제의 혼합비율은 바인더/제어제=1.2~1.8의 범위에 드는 것을 사용하되, 상기 바인더 및 제어제의 혼합물 100 중량부를 기준으로 천연고무계 또는 폴리아세테이트계 수지로 이루어진 고분자 분말 수지 1~10 중량부를 더 포함하는 무기계 경화 제어제를 사용하고,
상기 제3단계에서 상기 실리카 경량제는 0.1~3mm의 평균직경을 갖는 비중 0.2~0.4 g/cm3을 갖는 것으로서 내부가 폐쇄된 구형으로 형성된 팽창 실리카를 사용하며,
상기 제4단계에서 상기 분체 성분은 입경이 1~100㎛인 운모 30~50 중량%, 석분 30~50 중량%, 산화티탄 5~20 중량%를 혼합한 것을 사용하고, 상기 무기분말 성분은 실리카 분말, 알루미나 시멘트 및 벤토나이트 분말을 포함하여 구성되는 것을 사용하며,
상기 제4단계에서 상기 첨가제는 무기계 실란수지, 분산제, 소포제, 유화제를 포함하되, 상기 무기계 실란수지는 수성 콜로이드성 나노실리카로 이루어진 투명 액상으로서 pH 12 이상의 강알칼리성을 나타내는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 단면 복구 공법. (1) a first step of removing a deteriorated portion of a concrete structure, removing foreign matter, and arranging the surface of the deteriorated portion using high-pressure washing water;
(2) a second step of applying an alkali remover to the surface-finished concrete structure and applying a rust-preventive coating agent to the exposed reinforcing bars;
(3) a third step of applying the mortar composition for surface repair to the surface to which the alkali remover is applied and the rust-preventive coating agent is applied; And
(4) a fourth step of applying a surface protective agent after the mortar composition for repairing an end face is applied,
In the third step, the mortar composition for cross-sectional recovery comprises 20 to 40 parts by weight of cement, 2 to 10 parts by weight of calcium sulfoaluminate (CSA) based swelling agent, 5 to 25 parts by weight of fine powder filler, 1 to 10 parts by weight of re- 0.1 to 0.5 parts by weight of a water reducing agent, 0.1 to 0.5 parts by weight of reinforcing fibers, 40 to 60 parts by weight of silica, 1 to 20 parts by weight of a silica light weight having a specific gravity of 0.2 to 0.4 g / cm 3 having an average diameter of 0.1 to 3 mm, 0.1 to 10 parts by weight of an inorganic curing agent,
In the fourth step, the surface protective agent may be prepared by mixing synthetic resin fibers having a specific gravity of 10 to 1000 g / m 2 with a coating liquid containing a methyl methacrylate (MMA) resin, a peroxide curing agent and an additive, Wherein a coating film is formed by using a surface protective agent obtained by mixing 30 to 300 parts by weight of an inorganic powder component with 100 parts by weight of a mixture obtained by mixing a rubber chip, an airgel and a powder component,
In the third step, the inorganic curing agent comprises a binder composed of CaO and SO 3 and a control agent composed of a mixture of Al 2 O 3 and Na 2 O as a control agent for controlling the setting speed of the binder, The binder and the control agent are mixed at a binder / control agent ratio of 1.2 to 1.8. The binder resin and the control agent are mixed in a ratio of 1: 10 parts by weight of an inorganic curing agent,
In the third step, the silica lightweight agent has a specific gravity of 0.2 to 0.4 g / cm < 3 > with an average diameter of 0.1 to 3 mm and uses an expanded silica having a closed inner shape,
In the fourth step, the powder component is a mixture of 30 to 50 wt% of mica having a particle diameter of 1 to 100 탆, 30 to 50 wt% of a stone powder, and 5 to 20 wt% of titanium oxide, Powder, alumina cement and bentonite powder,
In the fourth step, the additive includes an inorganic silane resin, a dispersant, a defoaming agent, and an emulsifier, wherein the inorganic silane resin is a transparent liquid phase composed of aqueous colloidal nano silica and exhibits strong alkalinity of pH 12 or more Section Reconstruction Method of Concrete Structures.
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